測序原理
GS FLX系統的測序原理是基於焦磷酸測序法,依靠生物發光對DNA序列進行檢測。在DNA聚合酶,ATP硫酸化酶,螢光素酶和雙磷酸酶的協同作用下,GS
FLX系統將引物上每一個dNTP的聚合與一次螢光信號釋放偶聯起來。通過檢測螢光信號釋放的有無和強度,就可以達到實時測定DNA序列的目的。此技術不需要螢光標記的引物或核酸探針,也不需要進行電泳;具有分析結果快速、準確、高靈敏度和高自動化的特點。
測序流程
1. 樣品種類:GS FLX系統支持各種不同來源的樣品序列測定,包括基因組DNA,PCR產物,BACs,cDNA及小分子RNA等,不同類型的樣品測序都可在一台儀器上完成。
2. 樣品DNA打斷:樣品如基因組DNA或BAC等被打斷成300到800bp的片段;對於小分子的非編碼RNA,這一步驟並不需要。短的PCR產物則可利用GS融合引物擴增後直接進行步驟4。
3. 加接頭:藉助一系列標準的分子生物學技術,將3′端和5′端有特異性的A和B接頭連線到DNA片段上。接頭也將在後繼的純化,擴增和測序步驟中用到。圖中僅僅顯示了後續步驟中要用到的單鏈的DNA片段。
4. 一條DNA片段=一個磁珠:接頭使成百上千條DNA片段分別結合到一個磁珠上,磁珠被單個油水混合小滴包被後,在這個小滴里進行獨立的擴增,而沒有其他的競爭性或者污染性序列的影響,從而實現了所有DNA片段進行平行擴增(emPCR)。
5. 一個磁珠=一條讀長:經過emPCR擴增後,每個磁珠上的DNA片段擁有了成千上萬個相同的拷貝。經過富集以後,這些片段仍然和磁珠結合在一起,隨後就可以放入到Pico Titer Plate板中供後繼測序使用了。
6. 數據讀取和分析工具:GS FLX
系統提供三種不同的生物信息學工具對測序數據進行分析,適用於不同的套用。例如多達3Gb序列的重測序,對比已知參考序列進行的擴增產物差異分析及120Mb的從頭測序工作等。
羅氏454測序系統是最早出現的新一代測序系統,其套用成果在Nature,Science上發表了多篇論文。454系統自推出以來進行了多次升級,最新的GS FLX序列分析儀的配合Titanium系列測序試劑具有更高的測序通量(400Mb每反應),具有更加廣泛的靈活性和準確性,並且保持了新一代測序技術中運行速度最快(3-5天)和最高單序列讀長(400bp)的優勢,而且單一讀長的準確性可以超過99.5%,完整測序結果一致準確性大於99.99%。Titanium系列中的新成員,長距離Paired-End試劑盒更能對長達3-20kb的插入片段進行雙端測序,突破了新一代測序技術對重複序列較差的瓶頸。此外,具備完整的軟體包是GS FLX的一大特色,其簡單易用的圖形界面,可以用來進行作圖、拼接和擴增產物差異檢測等研究。同時GS FLX因為其超高的測序讀長,可以和傳統的序列分析軟體相互接軌,也是其他新一代測序技術所不能實現的。正因為其優異的性能,GS FLX 系統可以廣泛套用在全基因組de novo測序和BAC文庫重測序、擴增產物重測序、轉錄組分析、基因調節的研究等基因組學研究中 。
TBC服務內容
(一)全基因組de novo測序
(二)轉錄組測序
(三)全基因組或基因組區域重測序
(四)擴增產物重測序
(五)宏基因組測序
TBC服務承諾
每個樣本提供15倍以上的454測序數據;
全基因組精細圖達到全基因組覆蓋度大於95%,基因區覆蓋度達到98%以上;
完成圖得到完整全基因組序列,無片段錯拼和遺漏,單鹼基錯誤率低於十萬分之一;
基因組一次成型計畫:原核基因組單獨使用454測序,達到全基因組少於10個scaffolds,無片段錯拼和遺漏;
超高通量、高效率、高重複性、高準確率、低成本、完備的生物信息分析。
套用
利用454測序系統測序植物轉錄組,可以得到大量的表達序列標籤(Expressedsequencetag,EST)。EST是cDNA的一個片段,通常長度在150~400bp之間。研究人員可以通過連線兩端有相同序列的EST,獲得一個contig,直至全長cDNA序列。通過對這些EST序列與已知資料庫進行生物信息學分析比較,可以進行如下研究。
1新基因發現與物種基因文庫的構建
2 SNP 發現以及分子標記篩選
3 轉錄圖譜的繪製
4 代謝途徑的確定
5 在分子進化研究領域的套用
6 在 sRNA 發現和功能驗證領域的套用